www.wikidata.id-id.nina.az

Helium 4 4He adalah isotop stabil dari unsur helium Ini jauh lebih melimpah dari dua isotop helium yang terjadi secara a

Helium-4

Helium-4 (4He) adalah isotop stabil dari unsur helium. Ini jauh lebih melimpah dari dua isotop helium yang terjadi secara alami, membentuk sekitar 99,99986% helium di Bumi. Intinya identik dengan partikel alfa, dan terdiri dari dua proton dan dua neutron.

Helium-4, 4He
Umum
Simbol4He
Namahelium-4, He-4
Proton (Z)2
Neutron (N)2
Data nuklida
Kelimpahan alam99.999863%
Waktu paruh (t1/2)stabil
Massa isotop4.002602 u
Spin0
Energi pengikatan28300.7 keV
Isotop helium
Tabel nuklida lengkap
Atom helium. Yang digambarkan adalah inti (merah muda) dan distribusi awan elektron (hitam). Inti (kanan atas) dalam helium-4 pada kenyataannya berbentuk bola simetris dan sangat mirip dengan awan elektron, meskipun untuk inti yang lebih rumit hal ini tidak selalu terjadi.

Peluruhan alfa unsur-unsur berat di kerak bumi adalah sumber helium-4 paling alami di Bumi, yang dihasilkan setelah planet mendingin dan mengeras. Meskipun juga dihasilkan oleh fusi nuklir di bintang, sebagian besar helium-4 di Matahari dan di alam semesta diperkirakan diproduksi oleh Big Bang, dan disebut sebagai "helium primordial". Namun, helium-4 primordial sebagian besar tidak ada di Bumi, setelah melarikan diri selama fase suhu tinggi pembentukan Bumi.

Helium-4 menyusun sekitar seperempat materi biasa di alam semesta berdasarkan massa, dengan hampir semua sisanya adalah hidrogen.

Ketika helium-4 cair didinginkan hingga di bawah 2,17 kelvin (−271,17 °C), ia menjadi superfluida, dengan sifat yang sangat berbeda dengan cairan biasa. Misalnya, jika superfluida helium-4 disimpan dalam bejana terbuka, film tipis akan naik ke sisi bejana dan meluap. Dalam keadaan dan situasi ini, itu disebut "Rollin film". Perilaku aneh ini adalah hasil dari hubungan Clausius-Clapeyron dan tidak dapat dijelaskan oleh model mekanika klasik saat ini, atau dengan model nuklir atau listrik - ini hanya dapat dipahami sebagai fenomena mekanika kuantum. Putaran total dari inti helium-4 adalah bilangan bulat (nol), dan oleh karena itu merupakan boson (seperti atom netral helium-4). Perilaku superfluida sekarang dipahami sebagai manifestasi kondensasi Bose-Einstein, yang hanya terjadi dengan kumpulan boson.

Diteorikan bahwa pada 0,2 K dan 50 atm, helium-4 padat dapat berupa superglass (padatan amorf yang menunjukkan Superfluiditas).

Atom helium-4 Sunting

Atom helium adalah atom paling sederhana kedua (hidrogen adalah yang paling sederhana), tetapi elektron ekstra memperkenalkan "benda" ketiga, sehingga solusi persamaan gelombangnya menjadi "masalah tiga benda", yang tidak memiliki solusi analitik. Akan tetapi, pendekatan numerik dari persamaan mekanika kuantum telah memberikan perkiraan yang baik tentang sifat atom kunci helium-4, seperti ukuran dan energi ionisasinya.

Stabilitas inti dan kulit elektron 4He Sunting

Inti atom helium-4 identik dengan partikel alfa. Eksperimen hamburan elektron berenergi tinggi menunjukkan bahwa muatannya menurun secara eksponensial dari titik maksimum di titik pusat, persis seperti kerapatan muatan awan elektron helium itu sendiri. Simetri ini mencerminkan fisika dasar yang serupa: pasangan neutron dan pasangan proton dalam inti helium mematuhi aturan mekanika kuantum yang sama seperti halnya pasangan elektron helium (walaupun partikel inti memiliki potensial pengikatan nuklir yang berbeda), sehingga semua fermion ini menempati orbital 1s1s secara berpasangan, tidak satupun dari mereka memiliki momentum sudut orbital, dan masing-masing membatalkan putaran intrinsik yang lain. Menambahkan yang lain dari salah satu partikel ini akan membutuhkan momentum sudut, dan akan melepaskan energi yang jauh lebih sedikit (pada kenyataannya, tidak ada inti dengan lima nukleon yang stabil). Susunan ini dengan demikian sangat stabil secara energetik untuk semua partikel ini, dan stabilitas ini menjelaskan banyak fakta penting mengenai helium di alam.

Energi ikatan per nukleon isotop umum. Energi ikat per partikel helium-4 secara signifikan lebih besar dari semua nuklida di dekatnya.

Stabilitas yang tidak biasa dari inti helium-4 juga penting secara kosmologis. Ini menjelaskan fakta bahwa, dalam beberapa menit pertama setelah Big Bang, sebagai "sup" dari proton dan neutron bebas yang pada awalnya dibuat dengan rasio sekitar 6:1 didinginkan hingga titik di mana pengikatan nuklir dimungkinkan, hampir semuanya inti atom yang akan terbentuk adalah inti helium-4. Pengikatan nukleon dalam helium-4 begitu ketat sehingga produksinya menghabiskan hampir semua neutron bebas dalam beberapa menit, sebelum mereka bisa mengalami peluruhan beta, dan menyisakan sangat sedikit untuk membentuk atom yang lebih berat (terutama litium, berilium, dan boron).

Semua elemen yang lebih berat — termasuk yang diperlukan untuk planet berbatu seperti Bumi, dan untuk kehidupan berbasis karbon atau lainnya — harus dihasilkan, sejak Big Bang, di bintang yang cukup panas untuk memadukan elemen yang lebih berat daripada hidrogen. Semua unsur selain hidrogen dan helium saat ini hanya menyumbang 2% dari massa materi atom di alam semesta. Helium-4, sebaliknya, membentuk sekitar 23% materi biasa alam semesta — hampir semua materi biasa bukan hidrogen (1H).


Lebih ringan:
helium-3 		Helium-4 adalah
isotop helium 		Lebih berat:
helium-5
Produk peluruhan dari:
lithium-5 (p)
helium-5 (n)
beryllium-6 (2p)
beryllium-8 (α) 		Rantai peluruhan
dari helium-4 		Meluruh menjadi:
Stabil

Lihat pula Sunting

  • Superfluida helium-4

Pranala luar Sunting

Refrensi Sunting

  1. Giulio Biroli; Claudio Chamon; Francesco Zamponi (2008). "Theory of the superglass phase". Physical Review B. 78 (22): 19. arXiv:0807.2458 . Bibcode:2008PhRvB..78v4306B. doi:10.1103/PhysRevB.78.224306. 
  2. "Press release: Supersolid or superglass? Cornell researchers study a strange state of matter in helium - Cornell Chronicle". 
  3. Yu, Xiaoquan; Mueller, Markus (2011). "Mean field theory of superglasses". Physical Review B. 85 (10): 104205. arXiv:1111.5956 . Bibcode:2012PhRvB..85j4205Y. doi:10.1103/PhysRevB.85.104205. 

Tur, Clarisse (2009), "DEPENDENCE OF s-PROCESS NUCLEOSYNTHESIS IN MASSIVE STARS ON TRIPLE-ALPHA AND C(α, γ)O REACTION RATE UNCERTAINTIES", The Astrophysical Journal, 702, arXiv:0809.0291 , Bibcode:2009ApJ...702.1068T, doi:10.1088/0004-637x/702/2/1068 

Artikel bertopik fisika nuklir atau fisika atom ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

  • l
  • b
  • s
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Helium 4 4He adalah isotop stabil dari unsur helium Ini jauh lebih melimpah dari dua isotop helium yang terjadi secara alami membentuk sekitar 99 99986 helium di Bumi Intinya identik dengan partikel alfa dan terdiri dari dua proton dan dua neutron Helium 4 4HeUmumSimbol4HeNamahelium 4 He 4Proton Z 2Neutron N 2Data nuklidaKelimpahan alam99 999863 Waktu paruh t1 2 stabilMassa isotop4 002602 uSpin0Energi pengikatan28300 7 keVIsotop helium Tabel nuklida lengkapAtom helium Yang digambarkan adalah inti merah muda dan distribusi awan elektron hitam Inti kanan atas dalam helium 4 pada kenyataannya berbentuk bola simetris dan sangat mirip dengan awan elektron meskipun untuk inti yang lebih rumit hal ini tidak selalu terjadi Peluruhan alfa unsur unsur berat di kerak bumi adalah sumber helium 4 paling alami di Bumi yang dihasilkan setelah planet mendingin dan mengeras Meskipun juga dihasilkan oleh fusi nuklir di bintang sebagian besar helium 4 di Matahari dan di alam semesta diperkirakan diproduksi oleh Big Bang dan disebut sebagai helium primordial Namun helium 4 primordial sebagian besar tidak ada di Bumi setelah melarikan diri selama fase suhu tinggi pembentukan Bumi Helium 4 menyusun sekitar seperempat materi biasa di alam semesta berdasarkan massa dengan hampir semua sisanya adalah hidrogen Ketika helium 4 cair didinginkan hingga di bawah 2 17 kelvin 271 17 C ia menjadi superfluida dengan sifat yang sangat berbeda dengan cairan biasa Misalnya jika superfluida helium 4 disimpan dalam bejana terbuka film tipis akan naik ke sisi bejana dan meluap Dalam keadaan dan situasi ini itu disebut Rollin film Perilaku aneh ini adalah hasil dari hubungan Clausius Clapeyron dan tidak dapat dijelaskan oleh model mekanika klasik saat ini atau dengan model nuklir atau listrik ini hanya dapat dipahami sebagai fenomena mekanika kuantum Putaran total dari inti helium 4 adalah bilangan bulat nol dan oleh karena itu merupakan boson seperti atom netral helium 4 Perilaku superfluida sekarang dipahami sebagai manifestasi kondensasi Bose Einstein yang hanya terjadi dengan kumpulan boson Diteorikan bahwa pada 0 2 K dan 50 atm helium 4 padat dapat berupa superglass padatan amorf yang menunjukkan Superfluiditas 1 2 3 Daftar isi 1 Atom helium 4 2 Stabilitas inti dan kulit elektron 4He 3 Lihat pula 4 Pranala luar 5 RefrensiAtom helium 4 SuntingAtom helium adalah atom paling sederhana kedua hidrogen adalah yang paling sederhana tetapi elektron ekstra memperkenalkan benda ketiga sehingga solusi persamaan gelombangnya menjadi masalah tiga benda yang tidak memiliki solusi analitik Akan tetapi pendekatan numerik dari persamaan mekanika kuantum telah memberikan perkiraan yang baik tentang sifat atom kunci helium 4 seperti ukuran dan energi ionisasinya Stabilitas inti dan kulit elektron 4He SuntingInti atom helium 4 identik dengan partikel alfa Eksperimen hamburan elektron berenergi tinggi menunjukkan bahwa muatannya menurun secara eksponensial dari titik maksimum di titik pusat persis seperti kerapatan muatan awan elektron helium itu sendiri Simetri ini mencerminkan fisika dasar yang serupa pasangan neutron dan pasangan proton dalam inti helium mematuhi aturan mekanika kuantum yang sama seperti halnya pasangan elektron helium walaupun partikel inti memiliki potensial pengikatan nuklir yang berbeda sehingga semua fermion ini menempati orbital 1s1s secara berpasangan tidak satupun dari mereka memiliki momentum sudut orbital dan masing masing membatalkan putaran intrinsik yang lain Menambahkan yang lain dari salah satu partikel ini akan membutuhkan momentum sudut dan akan melepaskan energi yang jauh lebih sedikit pada kenyataannya tidak ada inti dengan lima nukleon yang stabil Susunan ini dengan demikian sangat stabil secara energetik untuk semua partikel ini dan stabilitas ini menjelaskan banyak fakta penting mengenai helium di alam nbsp Energi ikatan per nukleon isotop umum Energi ikat per partikel helium 4 secara signifikan lebih besar dari semua nuklida di dekatnya Stabilitas yang tidak biasa dari inti helium 4 juga penting secara kosmologis Ini menjelaskan fakta bahwa dalam beberapa menit pertama setelah Big Bang sebagai sup dari proton dan neutron bebas yang pada awalnya dibuat dengan rasio sekitar 6 1 didinginkan hingga titik di mana pengikatan nuklir dimungkinkan hampir semuanya inti atom yang akan terbentuk adalah inti helium 4 Pengikatan nukleon dalam helium 4 begitu ketat sehingga produksinya menghabiskan hampir semua neutron bebas dalam beberapa menit sebelum mereka bisa mengalami peluruhan beta dan menyisakan sangat sedikit untuk membentuk atom yang lebih berat terutama litium berilium dan boron Semua elemen yang lebih berat termasuk yang diperlukan untuk planet berbatu seperti Bumi dan untuk kehidupan berbasis karbon atau lainnya harus dihasilkan sejak Big Bang di bintang yang cukup panas untuk memadukan elemen yang lebih berat daripada hidrogen Semua unsur selain hidrogen dan helium saat ini hanya menyumbang 2 dari massa materi atom di alam semesta Helium 4 sebaliknya membentuk sekitar 23 materi biasa alam semesta hampir semua materi biasa bukan hidrogen 1H Lebih ringan helium 3 Helium 4 adalah isotop helium Lebih berat helium 5Produk peluruhan dari lithium 5 p helium 5 n beryllium 6 2p beryllium 8 a Rantai peluruhan dari helium 4 Meluruh menjadi StabilLihat pula SuntingSuperfluida helium 4Pranala luar SuntingSifat Interaktif Superfluid Helium 4Refrensi Sunting Giulio Biroli Claudio Chamon Francesco Zamponi 2008 Theory of the superglass phase Physical Review B 78 22 19 arXiv 0807 2458 nbsp Bibcode 2008PhRvB 78v4306B doi 10 1103 PhysRevB 78 224306 Press release Supersolid or superglass Cornell researchers study a strange state of matter in helium Cornell Chronicle Yu Xiaoquan Mueller Markus 2011 Mean field theory of superglasses Physical Review B 85 10 104205 arXiv 1111 5956 nbsp Bibcode 2012PhRvB 85j4205Y doi 10 1103 PhysRevB 85 104205 Tur Clarisse 2009 DEPENDENCE OF s PROCESS NUCLEOSYNTHESIS IN MASSIVE STARS ON TRIPLE ALPHA AND C a g O REACTION RATE UNCERTAINTIES The Astrophysical Journal 702 arXiv 0809 0291 nbsp Bibcode 2009ApJ 702 1068T doi 10 1088 0004 637x 702 2 1068 nbsp Artikel bertopik fisika nuklir atau fisika atom ini adalah sebuah rintisan Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya lbs Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Helium 4 amp oldid 22326728